Тёмная звезда — гипотетический астрономический объект, обладающий такой массой, что его вторая космическая скорость равна или превышает скорость света , но при этом описываемый ещё в рамках ньютоновской механики . Любое излучение с поверхности этого объекта в силу величины второй космической скорости оказывается в «ловушке» и, таким образом, этот объект является «тёмным», то есть неразличимым в каком-либо диапазоне, в связи с чем и возникло название. В отличие от чёрных дыр , тёмные звёзды считаются достаточно стабильными (не склонными к гравитационному коллапсу )
Концепция Джона Мичелла [ править | править код ]
Первое теоретическое обоснование существования тёмных звёзд выдвинул английский священник и астроном Джон Мичелл в письме Генри Кавендишу 1783 года (опубликовано Лондонским Королевским обществом в 1784)[1] . Мичелл подсчитал, что когда вторая космическая скорость на поверхности звезды будет равной или большей скорости света, излучаемый ей свет окажется в гравитационной ловушке, и такие звезды будут недоступны для наблюдения.
Идея Мичелла для расчёта количества таких «невидимых» звёзд предвосхитила работу астрономов XX века: он предположил, что в определённом количестве двойных звезд один из компонентов может быть как раз «тёмной звездой», и зная массу двойных звёзд, можно вычислить местонахождение невидимых компонентов. Это позволило бы обеспечить статистическую основу для расчёта количества других разновидностей невидимого звёздного вещества, которые могут присутствовать в звёздных системах.
Тёмные звезды и гравитационные сдвиги [ править | править код ]
Мичелл также предположил, что будущие астрономы могли бы определить силу тяжести на поверхности звезды, отследив, насколько свет звезды смещён к концу спектра , предвосхитив соображения А.Эйнштейна о гравитационном смещении 1911 года. При этом предсказания Мичелла в отношении направления спектрального сдвига были ошибочны (он ссылался на работы И.Ньютона, который полагал, что более массивные частицы связаны с большими длинами волн).
Лаплас и тёмные звезды [ править | править код ]
В 1796 году французский математик и астроном Пьер-Симон Лаплас независимо от Мичелла высказал ту же самую идею о тёмных звёздах в своём труде «Изложение системы мира». Впрочем, из более поздних изданий этого труда идея тёмных звёзд была удалена; по-видимому, это было связано с развитием волновой теории света , согласно которой свет считался волной, не имеющей массы и, следовательно, не зависящей от силы гравитации .
Косвенные излучения [ править | править код ]
Тёмные звезды, как и чёрные дыры , имеют вторую космическую скорость равную или больше скорости света, и критический радиус R ≤ 2M. Тем не менее, тёмная звезда способна испускать косвенное излучение — внешнее изучение и космические частицы могут достигать критической поверхности r = 2M, и за пределами критической поверхности взаимодействовать с другими частицами, или получить ускорение от случайной встречи с другими объектами. Тёмная звезда, таким образом, формирует вокруг себя разрежённую атмосферу «частиц-посетителей», и этот призрачный ореол может излучать свет, хотя и слабый.
